(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像を結像させるためのレンズを有し、該レンズによって結像された被写体像を撮像して画像を取得する撮像部と、
上記被写体像の一部を切り出すように上記撮像部で取得された画像の取込範囲を制御する撮像取込範囲制御部と、
上記レンズの歪曲収差情報を取得する歪曲収差情報取得部と、
上記撮像取込範囲制御部の制御によって取得された上記取込範囲内の画像の歪曲収差を上記歪曲収差情報取得部で取得された歪曲収差情報に従って補正する歪補正部と、
上記歪補正部で歪曲収差が補正された上記取込範囲内の画像を拡大して表示する拡大ライブビュー表示動作を行う表示部と、
を具備し、
上記撮像取込範囲制御部は、上記表示部による上記拡大ライブビュー表示動作の実行中に上記レンズの歪曲収差情報が変動した場合に、変動後の上記レンズの歪曲収差情報に応じて全体画角に対する相対位置が変わらないように上記取込範囲を更新することを特徴とする画像撮像装置。
【請求項２】
上記レンズは、上記撮像部で取得される画像の画角を変更するためのズームレンズを有し、
上記歪曲収差情報取得部が取得する上記歪曲収差情報は、上記ズームレンズの位置情報に基づく情報であることを特徴とする請求項１に記載の画像撮像装置。
【請求項３】
上記レンズは、該レンズの焦点位置を調整するためのフォーカスレンズを有し、
上記歪曲収差情報取得部が取得する上記歪曲収差情報は、上記フォーカスレンズの位置情報に基づく情報であることを特徴とする請求項１に記載の画像撮像装置。
【請求項４】
被写体像を結像させるためのレンズによって結像された被写体像を撮像素子によって撮像して画像を取得し、
上記レンズの歪曲収差情報を取得し、
上記レンズの歪曲収差情報が変動した場合に、変動後の上記レンズの歪曲収差情報に応じて全体画角に対する相対位置が変わらないように、上記撮像素子によって取得される上記画像の取込範囲を制御し、
上記取込範囲内の画像の歪曲収差を上記取得された歪曲収差情報に従って補正し、
上記歪曲収差が補正された上記取込範囲内の画像を拡大して表示部に表示する、
ことを特徴とする画像撮像方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、歪補正機能を有する画像撮像装置及びそのような画像撮像装置における画像撮像方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラ等の画像撮像装置においてライブビュー表示機能（スルー画表示機能等とも呼ばれる）を有するものが多くなってきている。ライブビュー表示機能とは、撮像素子による連続撮像を行って得られる画像をリアルタイムで表示部に表示させるような表示機能である。このようなライブビュー表示機能により、デジタルカメラの背面等に搭載された表示部を用いて撮影時における構図等を確認することが可能となる。また、近年では撮像素子の機能も向上してきており、撮像素子の一部の範囲に対応した信号のみを取り込むことが可能な撮像素子も存在する。このような撮像素子の機能を利用して近年では拡大ライブビュー表示動作も可能となっている。ここで、拡大ライブビュー動作とは、ライブビュー表示されている画像の一部の範囲がユーザによって指定された場合に、当該一部の範囲の画像を拡大してライブビュー表示する動作を言うものとする。
【０００３】
ところで、デジタルカメラ等の画像撮像装置は、通常、被写体像を撮像素子に結像させるためのレンズを有している。ここで、レンズは歪曲収差を有しているため、レンズを介して撮像素子に結像する被写体像は実際に得られるべき形状に対して歪んだ状態となる。近年では、歪みを持って撮像素子から得られる画像を歪みのない画像に電子的に補正する所謂電子歪補正機能を有する画像撮像装置についても各種の提案がなされている。例えば、特許文献１では画像内の任意の小領域を切り出して小領域単位での歪補正を可能としている。このような特許文献１の手法を用いることにより、拡大ライブビュー動作においても歪み補正が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−４５５１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常、電子歪補正機能を有する画像撮像装置においては、ライブビュー表示機能によって表示される画像は歪補正されたものである。そして、撮像素子に結像した被写体像の歪形状はレンズのズーム位置やフォーカス位置等の条件によって変動する。拡大ライブビュー動作中は撮像素子からの信号の取り込み位置が一部の範囲に固定されてしまうので、レンズのズーム位置やフォーカス位置の変動により歪形状が変化してしまうと、本来、拡大ライブビュー表示として表示されるべき範囲とは異なる範囲の被写体像が表示されてしまうことがある。このような表示はユーザに違和感を与える可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、拡大ライブビュー表示動作中にレンズの歪曲収差条件が変動したとしても、違和感のない拡大ライブビュー表示を行うことができる画像撮像装置及びそのような画像撮像装置による画像撮像方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様の画像撮像装置は、被写体像を結像させるためのレンズを有し、該レンズによって結像された被写体像を撮像して画像を取得する撮像部と、上記被写体像の一部を切り出すように上記撮像部で取得された画像の取込範囲を制御する撮像取込範囲制御部と、上記レンズの歪曲収差情報を取得する歪曲収差情報取得部と、上記撮像取込範囲制御部の制御によって取得された上記取込範囲内の画像の歪曲収差を上記歪曲収差情報取得部で取得された歪曲収差情報に従って補正する歪補正部と、上記歪補正部で歪曲収差が補正された上記取込範囲内の画像を拡大して表示する拡大ライブビュー表示動作を行う表示部とを具備し、上記撮像取込範囲制御部は、上記表示部による上記拡大ライブビュー表示動作の実行中に上記レンズの歪曲収差情報が変動した場合に、変動後の上記レンズの歪曲収差情報に応じて全体画角に対する相対位置が変わらないように上記取込範囲を更新することを特徴とする。
【０００８】
また、上記の目的を達成するために、本発明の第２の態様の画像撮像方法は、被写体像を結像させるためのレンズによって結像された被写体像を撮像素子によって撮像して画像を取得し、上記レンズの歪曲収差情報を取得し、上記レンズの歪曲収差情報が変動した場合に、変動後の上記レンズの歪曲収差情報に応じて全体画角に対する相対位置が変わらないように、上記撮像素子によって取得される上記画像の取込範囲を制御し、上記取込範囲内の画像の歪曲収差を上記取得された歪曲収差情報に従って補正し、上記歪曲収差が補正された上記取込範囲内の画像を拡大して表示部に表示することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、拡大ライブビュー表示動作中にレンズの歪曲収差条件が変動したとしても、変動後のレンズの歪曲収差情報に応じて全体画角に対する相対位置が変わらないように制御するので、違和感のない拡大ライブビュー表示を行うことができる画像撮像装置及びそのような画像撮像装置による画像撮像方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る画像撮像装置の一例としてのデジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【図２】本実施形態に係る画像撮像方法の一例としてのデジタルカメラにおけるライブビュー表示動作時の処理について示すフローチャートである。
【図３】通常ライブビュー表示モードにおける画像信号の取込範囲を示す図である。
【図４】通常ライブビュー表示動作によって表示部に表示される画像の一例を示す図である。
【図５】拡大ライブビュー表示モードにおける画像信号の取込範囲の算出手法の一例について説明するための図である。
【図６】拡大ライブビュー表示モードにおける画像信号の取込範囲を示す図である。
【図７】拡大ライブビュー表示動作によって表示部に表示される画像の一例を示す図である。
【図８】取込範囲の更新について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。  
図１は、本発明の一実施形態に係る画像撮像装置の一例としてのデジタルカメラの構成を示すブロック図である。図１に示すデジタルカメラ１００は、レンズ１０１と、絞り１０２と、撮像素子１０３と、アナログアンプ（Ａ−ＡＭＰ）１０４と、アナログ/デジタルコンバータ（ＡＤＣ）１０５と、バス１０６と、ＤＲＡＭ１０７と、画像処理部１０８と、記録媒体１０９と、ビデオエンコーダ１１０と、表示部１１１と、ＣＰＵ１１２と、操作部１１３と、ＦＬＡＳＨメモリ１１４とを有している。なお、図１は、レンズ１０１がデジタルカメラ１００の本体と一体的に構成されている例を示している。
【００１２】
レンズ１０１は、撮像素子１０３で取得される画像の画角を変更するためのズームレンズやレンズ１０１の焦点位置を調整するためのフォーカスレンズ等の複数のレンズから構成された光学系を有し、被写体像２０１を撮像素子１０３に結像させる。ズームレンズやフォーカスレンズは、ＣＰＵ１１２により、駆動制御がなされる。絞り１０２は、レンズ１０１と、撮像素子１０３との間に配されており、撮像素子１０３の光電変換面への光入射量を制御する。この絞り１０２は、ＣＰＵ１１２により、開閉制御がなされる。
【００１３】
撮像素子１０３は、レンズ１０１を介して入射した被写体像２０１を受光するための光電変換面を有している。光電変換面は、光の量を電荷量に変換するための光電変換素子（フォトダイオード等）等からなる画素が２次元状に配置されて構成されている。このような撮像素子１０３は、レンズ１０１を介して入射した被写体像２０１を電気信号（画像信号）に変換してＡ−ＡＭＰ１０４に出力する。撮像素子１０３の動作制御及び撮像素子１０３において得られる電気信号の取り込み制御は撮像取込範囲制御部としての機能を有するＣＰＵ１１２によって行われる。
【００１４】
ここで、本実施形態における撮像素子１０３は、光電変換面の１画素単位又は１行単位で画像信号を取り込み可能であるものとする。このような１画素単位又は１行単位での画像信号の取り込みが可能な撮像素子としては例えばＣＭＯＳ方式の撮像素子が挙げられる。１画素単位又は１行単位での画像信号の取り込みを可能とすることで、ＣＰＵ１１２は、被写体像２０１の一部を切り出すように撮像素子１０３で得られた画像信号の取込範囲を制御することが可能である。
【００１５】
Ａ−ＡＭＰ１０４は、撮像素子１０３から取り込まれた画像信号を、ＣＰＵ１１２から指示される所定の増幅率で増幅する。ＡＤＣ１０５は、Ａ−ＡＭＰ１０４から出力されるアナログ画像信号をデジタル画像信号（以降、画像データという）に変換する。
【００１６】
バス１０６は、デジタルカメラ１００で発生した各種データをデジタルカメラ１００の各部に転送するための転送路である。バス１０６は、ＡＤＣ１０５と、ＤＲＡＭ１０７と、画像処理部１０８と、記録媒体１０９と、ビデオエンコーダ１１０と、表示部１１１と、ＣＰＵ１１２と、ＦＬＡＳＨメモリ１１４とに接続されている。
【００１７】
ＤＲＡＭ１０７は、ＡＤＣ１０５において得られた画像データや、画像処理部１０８において処理された画像データ等の各種データが一時的に記憶される記憶部である。
【００１８】
画像処理部１０８は、ＡＤＣ１０５において得られ、ＤＲＡＭ１０７に記憶された画像データに種々の画像処理を施す。ここで、画像処理部１０８は、歪曲収差情報取得部及び歪補正部としての機能を有している。即ち、画像処理部１０８は、レンズ１０１の歪曲収差によって画像データに生じる歪みを歪曲収差情報に基づいて補正する歪補正処理を行う。この歪補正処理はレンズ１０１の歪曲収差情報に従って行う。歪曲収差情報は、レンズ１０１を通過し、撮像素子１０３を介して得られる画像データにおける歪みの度合いを示す情報であって、例えばＦＬＡＳＨメモリ１１４に記憶される情報である。画像処理部１０８は、歪曲収差情報を取得し、この取得した歪曲収差情報から、歪補正前の画像データの各座標と歪補正後に得られるべき画像データの各座標との対応関係を示す関数を導出する。そして、画像処理部１０８は、この導出した関数に従って歪補正前の画像データの座標変換を行うことにより、画像データにおける歪みを補正する。
【００１９】
また、この他に、画像処理部１０８は、例えばホワイトバランス補正処理、色補正処理、ガンマ変換処理、リサイズ処理、圧縮処理等の画像処理を行う。また、画像の再生時には圧縮された画像データの伸長処理等も行う。
【００２０】
記録媒体１０９は、撮影により得られた画像データが記録される。この記録媒体１０９は、例えばデジタルカメラ１００の本体に着脱可能なメモリカードからなる記録媒体であるが、これに限定されるものではない。
【００２１】
ビデオエンコーダ１１０は、表示部１１１に画像を表示させるための各種処理を行う。具体的には、ビデオエンコーダ１１０は、画像処理部１０８で表示部１１１の画面サイズ等に応じてリサイズされ、ＤＲＡＭ１０７に記憶されている画像データをＤＲＡＭ１０７から読み出し、読み出した画像データを映像信号へ変換した後で表示部１１１へ出力し、画像の表示を行う。表示部１１１は、例えば液晶ディスプレイ等で構成された表示部である。
【００２２】
ＣＰＵ１１２は、デジタルカメラ１００の各種シーケンスを統括的に制御する。このＣＰＵ１１２は、操作部１１３が操作された場合に、ＦＬＡＳＨメモリ１１４に記憶されている、各種シーケンスの実行に必要なプログラムを読み出して、各種シーケンスの制御を行う。
【００２３】
操作部１１３は、レリーズボタンや電源ボタン、各種入力キー等の操作部材である。ユーザにより操作部１１３の何れかの操作部材が操作されることにより、ＣＰＵ１１２は、ユーザの操作に応じた各種シーケンスを実行する。
【００２４】
ＦＬＡＳＨメモリ１１４は、デジタルカメラの動作に必要な各種パラメータやＣＰＵ１１２にて実行されるプログラムを記憶している。ＣＰＵ１１２は、ＦＬＡＳＨメモリ１１４に記憶されているプログラムに従い、またＦＬＡＳＨメモリ１１４から各種シーケンスに必要なパラメータを読み込み、各処理を実行する。ここで、本実施形態におけるＦＬＡＳＨメモリ１１４は、デジタルカメラの動作に必要なパラメータの１つとして、レンズ１０１の歪曲収差情報を記憶している。なお、歪曲収差情報は、レンズ１０１に含まれる光学系全体としての歪曲収差である。したがって、レンズ１０１にズームレンズやフォーカスレンズが含まれている場合には、ズームレンズの位置やフォーカスレンズの位置によって歪曲収差情報は変化する。このため、本実施形態のようにレンズ１０１にズームレンズやフォーカスレンズが含まれている場合には、例えばズームレンズの位置情報毎及びフォーカスレンズの位置情報毎の歪曲収差情報を記憶しておく。また、ＦＬＡＳＨメモリ１１４は、後述の通常ライブビュー表示の際にライブビュー画像とともに表示させる拡大枠を表示するための画像データも記憶している。
【００２５】
次に、本実施形態に係るデジタルカメラ１００におけるライブビュー表示動作について説明する。図２は、本実施形態に係る画像撮像方法の一例としてのデジタルカメラ１００におけるライブビュー表示動作時の処理について示すフローチャートである。
【００２６】
デジタルカメラ１００の電源投入後等におけるライブビュー表示動作時に図２の処理が開始される。図２の処理の開始後、ＣＰＵ１１２は、デジタルカメラ１００の現在のライブビュー表示モードが通常ライブビュー表示モードであるか否かを判定する（ステップＳ１０１）。本実施形態においては、ライブビュー表示モードとして、通常ライブビュー表示モードと拡大ライブビュー表示モードとを有しているものとする。通常ライブビュー表示モードは、撮像素子１０３の全画素範囲（全体画角）に対応した画像を表示部１１１にリアルタイム表示させるライブビュー表示モードである。一方、拡大ライブビュー表示モードは、ユーザによって指定された一部の範囲に対応した画像をユーザによって設定された拡大率に従って拡大して表示部１１１にリアルタイム表示させるライブビュー表示モードである。例えば操作部１１３にライブビュー表示モードの切り替え用の操作部材を設けるようにすれば、通常ライブビュー表示モードと拡大ライブビュー表示モードとの切り替えを操作部１１３によって行うことができる。あるいは、デジタルカメラ１００のメニュー画面上で通常ライブビュー表示モードと拡大ライブビュー表示モードとの切り替えを行えるようにしても良い。また、詳細は後述するが、通常ライブビュー表示中にユーザによって表示部１１１内の範囲指定がなされた場合にも通常ライブビュー表示モードから拡大ライブビュー表示モードへの移行がなされる。
【００２７】
ステップＳ１０１の判定において現在のライブビュー表示モードが通常ライブビュー表示モードである場合、又は後述するステップＳ１１１の判定において通常ライブビュー表示モードに移行させる場合に、ＣＰＵ１１２は、通常ライブビュー表示動作を行うべく、通常ライブビュー表示用のモードで撮像素子１０３を駆動させる（ステップＳ１０２）。この場合、ＣＰＵ１１２は、画像信号の取込範囲を撮像素子１０３の全画素範囲とする。
【００２８】
図３は、通常ライブビュー表示モードにおける画像信号の取込範囲を示す図である。通常ライブビュー表示モードにおいて、ＣＰＵ１１２は、図３に示す撮像素子１０３の全画素範囲（撮像素子１０３の全体画角）と一致した取込範囲１０３ａの画像信号を取り込むように取込範囲を制御する。ここで、通常ライブビュー表示モードにおいては、間引き走査によって画像信号を取り込むことが望ましい。画像信号を間引き走査によって取り込むことで、表示部１１１に表示される画像の解像度は低下するが、画像信号の取り込みにかかる時間や画像処理にかかる時間を短縮することで高いフレームレートでの表示が可能である。なお、レンズ１０１には、歪曲収差が存在するため、撮像素子１０３には被写体像が歪んだ状態で結像する。この歪曲収差を図３では参照符号１０３ｂで示している。図３の例は、被写体像が樽型に歪んだ状態を示している。レンズ１０１の種類やズーム位置、フォーカス位置によっては被写体像が糸巻型に歪む場合もある。このような歪みを画像処理部１０８における画像処理によって補正する。
【００２９】
撮像素子１０３の駆動後、撮像素子１０３の全画素範囲（間引き走査の場合には数行おき）に対応した画像信号が出力される。この画像信号は、Ａ−ＡＭＰ１０４において増幅された後、ＡＤＣ１０５においてデジタルの画像データに変換される。そして、この画像データはバス１０６を介してＤＲＡＭ１０７に記憶される。この後、ＣＰＵ１１２は、画像処理部１０８にＤＲＡＭ１０７に記憶された画像データに対する画像処理を指示する。これを受けて、画像処理部１０８は、ＤＲＡＭ１０７から画像データを読み出し、読み出した画像データに対して歪補正処理等の画像処理を施す（ステップＳ１０３）。画像処理部１０８において画像処理された画像データはＤＲＡＭ１０７に記憶される。この後、ＣＰＵ１１２は、ビデオエンコーダ１１０に対して通常ライブビュー表示の実行を指示する。これを受けて、ビデオエンコーダ１１０は、ＤＲＡＭ１０７から画像データを読み出し、読み出した画像データを映像信号へ変換した後で表示部１１１へ出力し、ライブビュー画像の表示を行う。また、ビデオエンコーダ１１０は、ＦＬＡＳＨメモリ１１４から拡大枠表示用の画像データを読み出し、この拡大枠表示用の画像データを映像信号へ変換した後で表示部１１１へ出力し、表示部１１１に表示されているライブビュー画像に拡大枠を重畳表示させる（ステップＳ１０４）。なお、拡大枠の表示位置は、例えば、１回前の通常ライブビュー表示の際の拡大枠の表示位置とする。
【００３０】
図４は、通常ライブビュー表示動作によって表示部１１１に表示される画像の一例を示す。図４に示すように、通常ライブビュー表示モード時には、図３で示した撮像素子１０３の全体画角（実際には範囲１０３ｂ）に対応したライブビュー画像が表示される。この表示に先だって、レンズ１０１の歪曲収差に起因する画像データの歪みは図４の参照符号１１１ｂで示すようにして画像処理部１０８において補正されている。また、ライブビュー画像とともに矩形の拡大枠１１１ａが重畳表示される。この拡大枠１１１ａはユーザの操作部１１３の操作に応じて表示部１１１の画面上を移動可能になされている。この拡大枠１１１ａにより、ユーザは表示部１１１の画面内の小範囲を選択可能である。
【００３１】
通常ライブビュー表示の実行後、ＣＰＵ１１２は、ライブビュー表示モードを拡大ライブビュー表示モードに移行させるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。この判定においては、例えば、操作部１１３によって拡大ライブビュー表示モードへの移行が指示された場合、デジタルカメラ１００のメニュー画面上で拡大ライブビュー表示モードへの移行が指示された場合、或いは拡大枠１１１ａを用いて表示部１１１の画面内の小範囲が選択された場合に、ライブビュー表示モードを拡大ライブビュー表示モードに移行させると判定する。ステップＳ１０５の判定において、拡大ライブビュー表示モードに移行させない場合に、ＣＰＵ１１２は、ライブビュー表示動作を停止させるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。この判定においては、例えば、デジタルカメラ１００の電源がオフされた場合、操作部１１３のレリーズボタンの操作によってデジタルカメラ１００による撮影実行が指示された場合に、ライブビュー表示動作を終了させると判定する。ステップＳ１０６の判定において、ライブビュー表示動作を終了させない場合には処理がステップＳ１０２に戻る。この場合に、ＣＰＵ１１２は、通常ライブビュー表示モードに対応した動作を継続する。一方、ステップＳ１０６の判定において、ライブビュー表示動作を終了させる場合に、ＣＰＵ１１２は、図２の処理を終了させる。その後、ＣＰＵ１１２はデジタルカメラ１００の電源をオフする又は撮影動作を実行する等の処理を行う。
【００３２】
また、ステップＳ１０１の判定において現在のライブビュー表示モードが拡大ライブビュー表示モードである場合、又はステップＳ１０５の判定において拡大ライブビュー表示モードに移行させる場合に、ＣＰＵ１１２は、現在の拡大枠１１１ａの位置とユーザの操作部１１３の操作等によって設定された拡大倍率とから、撮像素子１０３における画像信号の取込範囲を算出する（ステップＳ１０７）。
【００３３】
図５は、拡大ライブビュー表示モードにおける画像信号の取込範囲の算出手法の一例について説明するための図である。上述したように、通常ライブビュー表示の際に表示部１１１に表示される画像は歪補正がなされた後の画像である。一方、撮像素子１０３に結像する被写体像は歪補正がなされていない状態である。このため、通常ライブビュー表示中にユーザによって選択された拡大枠１１１ａの範囲の画像データを得るための撮像素子１０３上の取込範囲は、拡大枠１１１ａの各座標位置を撮像素子１０３上の座標位置に変換することで得られる。
【００３４】
例えば、図５に示すように、表示部１１１の画面上の中心位置を中心（０,０）とし、表示部１１５の画面上の任意の位置の座標を、中心（０,０）を基準とした距離ｒと偏角θとからなる極座標形式で表せるとする。この場合、例えば、図５に示す拡大枠１１１ａの１つの頂点Ａの座標を（ｒ１,θ１）と表現できる。同様に、撮像素子１０３の光電変換面上の中心位置を歪中心（０,０）（中心（０，０）と一致）とし、表示部１１５の画面上の任意の座標を、歪中心（０,０）を基準とした距離ｒ'と偏角θとからなる極座標形式で表せるとする。この場合、例えば、図５における頂点Ａの撮像素子１０３上での位置Ａ'の座標を（ｒ１',θ１）と表現できる。このような関係において、表示部１１１の画面上のある位置（ｒ,θ）と、この位置に対応した撮像素子１０３上の位置（ｒ',θ）との間の座標変換を以下の式に従って行うことができる。なお、（式１）においては距離の変換式のみについて示している。これは、偏角θが変化しないためである。  
ｒ'＝ｆ（ｒ）                                              （式１）
（式１）における関数ｆ（ｒ）は高次関数であり、その係数が歪曲収差情報によって決定される。また、（式１）を逆変換したものが歪補正を行うための変換式に相当する。歪補正の際には、（式１）の逆変換に相当する関数を歪曲収差情報から導出する。
【００３５】
（式１）の関係を用いることで取込範囲を算出することができる。例えば、拡大枠１１１ａの頂点Ａの撮像素子１０３上での位置Ａ'は（ｆ（ｒ１）,θ１）となる。同様にして拡大枠１１１ａの各位置の座標変換を行う。これによって、拡大枠１１１ａの撮像素子１０３上での範囲１０３ｃが算出される。ただし、歪補正処理等の簡素化等を考慮した場合、画像信号の取込範囲は矩形範囲としたほうが良い。したがって、取込範囲は、範囲１０３ｃを含む最小の外接四角形の範囲１０３ｄとする。この場合であっても、取込範囲の中心位置は取込範囲１０３ｄと一致させておく。
【００３６】
取込範囲１０３ｄの算出後、ＣＰＵ１１２は、拡大ライブビュー表示動作を行うべく、拡大ライブビュー表示用のモードで撮像素子１０３を駆動させる（ステップＳ１０８）。
【００３７】
図６は、拡大ライブビュー表示モードにおける画像信号の取込範囲を示す図である。撮像素子１０３が１画素単位での画像信号の取り込みが可能な撮像素子である場合、ＣＰＵ１１２は、図６（ａ）に示す取込範囲１０３ｄの画像信号を取り込むように取込範囲を制御する。ここで、拡大ライブビュー表示モードにおいては、間引き走査をせずに画像信号を取り込むことが望ましい。即ち、拡大ライブビューモードにおける取込範囲は、通常ライブビューモードにおける取込範囲に比べて小さい。このため、間引き走査によって画像信号を取り込まなくとも、画像信号の取り込みにかかる時間や画像処理にかかる時間は短くなる。したがって、拡大ライブビューモードにおいては、画像の解像度を重視して間引き走査をせずに画像信号を取り込む。また、取込範囲内の被写体像もレンズ１０１の歪曲収差によって歪んだ状態となっている。このような取込範囲内の画像の歪みも画像処理部１０８における画像処理によって補正する。一方、撮像素子１０３が１行単位での画像信号の取り込みしかできない撮像素子である場合、ＣＰＵ１１２は、図６（ｂ）に示すように、取込範囲１０３ｄを含む帯状範囲１０３ｅを実際の取込範囲とするように取込範囲を制御する。
【００３８】
撮像素子１０３の駆動後、撮像素子１０３の取込範囲１０３ｄ（若しくは取込範囲１０３ｅ）に対応した画像信号が出力される。この画像信号は、Ａ−ＡＭＰ１０４において増幅された後、ＡＤＣ１０５においてデジタルの画像データに変換される。そして、この画像データはバス１０６を介してＤＲＡＭ１０７に記憶される。この後、ＣＰＵ１１２は、画像処理部１０８にＤＲＡＭ１０７に記憶された画像データに対する画像処理を指示する。これを受けて、画像処理部１０８は、ＤＲＡＭ１０７から画像データを読み出し、読み出した画像データに対して歪補正処理等の画像処理を施す（ステップＳ１０９）。なお、画像信号の取込範囲が取込範囲１０３ｅの場合であっても、画像処理は取込範囲１０３ｄに対応した画像データに対してのみ施す。画像処理部１０８において画像処理された画像データはＤＲＡＭ１０７に記憶される。この後、ＣＰＵ１１２は、ビデオエンコーダ１１０に対して拡大ライブビュー表示の実行を指示する。これを受けて、ビデオエンコーダ１１０は、ＤＲＡＭ１０７から画像処理部１０８においてユーザの操作部１１３の操作等によって設定された拡大率に応じてリサイズされた画像データを読み出し、読み出した画像データを映像信号へ変換した後で表示部１１１へ出力し、ライブビュー画像の表示を行う（ステップＳ１１０）。図７に、拡大ライブビュー表示動作によって表示部１１１に表示される画像の一例を示す。
【００３９】
拡大ライブビュー表示の実行後、ＣＰＵ１１２は、ライブビュー表示モードを通常ライブビュー表示モードに移行させるか否かを判定する（ステップＳ１１１）。この判定においては、例えば、操作部１１３によって通常ライブビュー表示モードへの移行が指示された場合、デジタルカメラ１００のメニュー画面上で通常ライブビュー表示モードへの移行が指示された場合に、ライブビュー表示モードを通常ライブビュー表示モードに移行させると判定する。ステップＳ１１１の判定において、通常ライブビュー表示モードに移行させない場合に、ＣＰＵ１１２は、ライブビュー表示動作を停止させるか否かを判定する（ステップＳ１１２）。ステップＳ１１２の判定において、ライブビュー表示動作を終了させる場合に、ＣＰＵ１１２は、図２の処理を終了させる。その後、ＣＰＵ１１２はデジタルカメラ１００の電源をオフする又は撮影動作を実行する等の処理を行う。
【００４０】
また、ステップＳ１１２の判定において、ライブビュー表示動作を終了させない場合に、ＣＰＵ１１２は、ズームレンズ及びフォーカスレンズの位置情報に対応した歪曲収差情報を取得する（ステップＳ１１３）。そして、ＣＰＵ１１２は、取得した歪曲収差情報から、レンズ１０１の歪曲収差の形状が変化したか否かを判定する（ステップＳ１１４）。ステップＳ１１４の判定において、レンズ１０１の歪曲収差が変化していない場合には、処理がステップＳ１０８に戻る。この場合に、ＣＰＵ１１２は、現在の取込範囲１０３ｄ（若しくは取込範囲１０３ｅ）のままでの拡大ライブビュー表示モードに対応した動作を継続する。一方、ステップＳ１１４の判定において、レンズ１０１の歪曲収差が変化した場合に、ＣＰＵ１１２は、取得した歪曲収差情報に基づいて画像信号の取込範囲を更新する（ステップＳ１１５）。その後、処理がステップＳ１０８に戻る。この場合に、ＣＰＵ１１２は、更新後の取込範囲１０３ｄ（若しくは取込範囲１０３ｅ）での拡大ライブビュー表示モードに対応した動作を継続する。
【００４１】
取込範囲の更新について説明する。図８（ａ）に示すように、通常ライブビュー表示モード時には拡大枠１１１ａが表示され、この拡大枠１１１ａの選択がなされることで通常ライブビュー表示モードから拡大ライブビュー表示モードへの移行がなされる。図８（ａ）の拡大ライブビュー表示の際の画像信号の取込範囲は、図８（ｂ）に示すように、拡大枠１１１ａの撮像素子１０３上での範囲１０３ｃを含む最小の外接四角形の範囲１０３ｄとなる。図８（ｂ）の範囲１０３ｄの画像信号を取り込むように拡大ライブビュー表示動作を行うことで、図８（ａ）の拡大枠１１１ａ内の画像を正しく拡大ライブビュー表示することができる。
【００４２】
ここで、拡大ライブビュー表示中にズームレンズの位置が変更される等してレンズ１０１の歪曲収差が変動したとする。例えば図８（ｃ）は、図８（ｂ）の状態においてレンズ１０１の歪曲収差が糸巻型に変化した場合の撮像素子１０３上に結像される被写体像の状態を示している。レンズ１０１の歪曲収差が変動したとしても、ユーザが拡大枠１１１ａを移動させなければ、表示部１１１に表示される拡大枠１１１ａの、撮像素子１０３を介して得られる画像の全体画角に対する相対位置が変わらない。このため、図８（ｃ）に示すように、歪曲収差変動後の拡大枠１１１ａの撮像素子１０３上での範囲は、範囲１０３ｃから範囲１０３ｆに変化する。したがって、画像信号の取込範囲を、範囲１０３ｆを含む最小の外接四角形の範囲１０３ｇに更新する必要が生じる。仮に、取込範囲の更新を行わないと、図８（ｃ）の範囲１０３ｄ内の画像信号に基づく画像が拡大ライブビュー表示されてしまい、ユーザに違和感を与えることになる。
【００４３】
ステップＳ１１５の取込範囲の更新の処理は、歪曲収差の変動前後でそれぞれ拡大ライブビュー表示される画像の相対位置が、撮像素子１０３を介して得られる画像の全体画角に対して変動しないようにするための処理である。なお、ステップＳ１１５の具体的な処理として、ＣＰＵ１１２は、歪曲収差変動後の拡大枠１１１ａの撮像素子１０３上での範囲を（式１）に従って算出し、この算出した範囲を含む最小の外接四角形を新たな画像信号の取込範囲とする。このような処理を行うことにより、図８（ｄ）に示すようにして、歪曲収差の変動の前後で正しく拡大枠１１１ａ内の画像を拡大ライブビュー表示することができる。
【００４４】
以上説明したように、本実施形態では、レンズ１０１の歪曲収差が変動した場合に、歪曲収差の変動前後でそれぞれ拡大ライブビュー表示される画像の相対位置を、撮像素子１０３を介して得られる画像の全体画角に対して変動させないように、画像信号の取込範囲を制御している。これにより、歪曲収差の変動によらずに常に拡大枠１１１ａの位置に対応した画像を拡大ライブビュー表示させることができ、ユーザにとって違和感のない拡大ライブビュー表示を行うことが可能である。
【００４５】
以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。例えば、上述した実施形態においては、レンズ１０１がデジタルカメラ１００の本体と一体的に構成されている例を示している。これに対し、本実施形態の手法は、レンズ交換式のデジタルカメラに対しても適用可能である。この場合には、歪曲収差情報は交換レンズに記憶しておく。そして、デジタルカメラ１００の本体と交換レンズとの通信によって歪曲収差情報を取得する。
【００４６】
さらに、上記した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、上述したような課題を解決でき、上述したような効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。
【符号の説明】
【００４７】
１００…デジタルカメラ、１０１…レンズ、１０２…絞り、１０３…撮像素子、１０４…アナログアンプ（Ａ−ＡＭＰ）、１０５…アナログ/デジタルコンバータ（ＡＤＣ）、１０６…バス、１０７…ＤＲＡＭ、１０８…画像処理部、１０９…記録媒体、１１０…ビデオエンコーダ、１１１…表示部、１１２…ＣＰＵ、１１３…操作部、１１４…ＦＬＡＳＨメモリ
【図１】
0005409278.tif 000002
【図２】
0005409278.tif 000003
【図３】
0005409278.tif 000004
【図４】
0005409278.tif 000005
【図５】
0005409278.tif 000006
【図６】
0005409278.tif 000007
【図７】
0005409278.tif 000008
【図８】
0005409278.tif 000009